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分解炉三次风与生料相对位置对预分解炉影响的数值模拟
示。分解炉主体高 43 m，三次风管和生料管直径分别为 2.3 m、1.75 m 和 0.85 m，

炉内最大直径 6.4 m。采用 Ansys ICEM 网格离散化App对模型进行结构性网格划

分，对进出口处做网格加密处理以保证计算网格的质量，如图 1（b）所示。

图 1 分解炉模型与网格划分图

3 数值模型及边界条件

该研究以 DD 分解炉为基础，考虑了预分解炉内复杂的湍流场、温度场、组分

浓度场及粒子间的热传质和化学耦合作用。为了考虑流体的湍流粘性效应，采用

标准 两方程模型，如式（1）和（2）；由于预分解炉内流场涉及组分的动态输

运及其物料之间的反应，因此开启了组分输运模型并设置相应的煤粉及生料反应

机理，组分输运方程如式（3）和（4）；为了在计算域以离散方法将煤粉粒子引入

且追踪煤粉颗粒的运动轨迹，采用离散项模型，且煤粉粒子粒径遵从 rosin-rammer

分布；辐射采用 P1 模型，其考虑了介质的吸取和散射特性以及表面发射率的影响；

采用 Simple 解算器，各物质的迭代计算采用二阶迎风，计算参数采用低松驰因子

设置。计算域的初始边界条件如表 1 所示。计算采用煤粉的工业及元素分析如表

2 所示。

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